Modelacion De Redes Aereas

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MODELACIÓN DE REDES
DE TRANSMISIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA
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LEONARDO CARDONA C.
Profesor Asociado

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
AGOSTO 2004

CONTENIDO
Pág.

1

INTRODUCCION.......................................................................................... 1

2

IMPEDANCIA SERIE DE UNA RED ....................................................... 5

2.1

RESISTENCIA DE LA LINEA................................................................... 6

2.2 INFLUENCIA DEL EFECTO SKIN EN LA RESISTENCIA................ 8
2.3 INFLUENCIA DEL SISTEMA DE RETORNO EN LARESISTENCIA.............................................................................................. 9
2.4 INDUCTANCIA DE LA LINEA DE TRANSMISION ......................... 10
2.5 INTENSIDAD DE CAMPO MAGNETICO H DEBIDO A LA
CORRIENTE DE UN SOLO CONDUCTOR ............................................ 12
2.6 CALCULO DEL FLUJO LIGADO TOTAL ............................................... 13
2.7 FLUJO LIGADO SOBRE UN CONDUCTOR DEBIDO A UN
GRUPO DECORRIENTES.......................................................................... 18

2.8 INDUCTANCIA DE UNA LINEA TRIFASICA CONSIDERANDO
SUELO IDEAL............................................................................................. 20
2.9 MATRIZ DE REACTANCIAS INDUCTIVAS DE UNA RED
TRIFASICA ................................................................................................. 24

LEONARDO CARDONA C.UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

2.10 INTERPRETACION DE LA MATRIZ DE INDUCTANCIAS ............ 26
2.11 INDUCTANCIAS PARA RED TRIFÁSICA TRANSPUESTA ........... 26
2.12 INDUCTANCIAS DE SECUENCIA PARA LINEA TRIFASICA...... 30

2.13 IMPEDANCIA SERIE DE UNA RED CON RETORNO POR
TIERRA CONSIDERANDO SUELO REAL............................................ 35
2.14 APROXIMACION DE LEWIS PARA CALCULO DE IMPEDANCIASERIE A BAJA FRECUENCIA ................................................................ 38
2.15 LAS IMPEDANCIAS DE SECUENCIA CONSIDERANDO LA
APROXIMACION DE LEWIS ................................................................. 40
2.16 IMPEDANCIA DE UNA RED PARA CONDUCTORES EN HAZ ........ 41
2.17 IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO DE UNA RED TRIFÁSICA
DE UN CIRCUITO CON UN CABLE DE GUARDA.............................. 44
2.18 IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO DE UNA RED TRIFASICA
DE UN CIRCUITO CON DOS CABLES DE GUARDA......................... 45

2.19 IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO DE UNA RED TRIFASICA
DE DOS CIRCUITOS CON DOS CABLES DE GUARDA ................... 47
3.

CAPACITANCIA DE UNA RED ............................................................... 50

3.1

DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTREDOS PUNTOS DEBIDO A
UNA DISTRIBUCION LINEAL DE CARGA.......................................... 51

3.2 CAPACITANCIAS DE LINEA TRIFASICA ......................................... 54
3.3 INTERPRETACION FISICA DE LA MATRIZ DE
CAPACITANCIAS ...................................................................................... 57

LEONARDO CARDONA C.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

3.4 CAPACITANCIAPARA UNA LINEA TRIFASICA CON
TRANSPOSICION ..................................................................................... 58
3.5 RADIO MEDIO GEOMETRICO Y DISTANCIA MEDIA
GEOMETRICA ............................................................................................. 62
3.6 CAPACITANCIAS DE SECUENCIA DE UNA RED TRIFASICA
TRANSPUESTA.......................................................................................... 64
4

REPRESENTACION CIRCUITAL DE LINEAS DE
TRANSMISION ......................................................................................... 66

4.1

LINEAS DE TRANSMISION CORTAS................................................ 67

4.2 LINEAS DE TRANSMISION DE LONGITUD MEDIA...................... 71
4.3 LINEA DE TRANSMISION DE LONGITUD LARGA...